Programmer un jeu avec Java Micro Edition

JME est une plateforme permettant de programmer en Java sur divers périphériques dans une version allégée de Java. Même si ce n'est pas la totalité des champs d'application, JME est très souvent utilisé pour le développement de jeux sur téléphone mobile. Ici nous verrons comment développer un jeu de ce type.

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I. Introduction

Nous allons programmer une variante d'un space invader. Les objectifs sont les suivants :

  • 3 vies initiales
  • Plusieurs niveaux de difficulté qui se caractérisent par un nombre variable d'ennemis
  • Avoir un vaisseau que l'on doit pouvoir déplacer de droite à gauche
  • Avoir différents ennemis qui ne doivent pas atteindre le bas de l'écran sous peine de perdre une vie
  • Avoir la possibilité de tirer sur les ennemis pour les détruie
  • Gestion du score

Nous allons développer ce petit jeu avec Java Micro Edition (alias JME). Il a la particularité d'être présent sur beaucoup de mobiles, l'application sera donc déployable facilement.
JME possède certaines particularités que nous allons voir, ce qui nous obligera à adapter notre code.
Pour finir, nous utiliserons l'éditeur NetBeans pour notre développement

II. Les contraintes de Java Micro Edition

JME est souvent utilisé sur des périphériques mobiles, comme des téléphones portables, mais aussi des imprimantes et divers périphériques.
Nous allons développer une application pour téléphone portable en utilisant la configuration CLDC et le profile MIDP. Notre machine virtuelle sera donc une KVM (Kilobyte Virtual Machine).
Notre machine virtuelle n'est donc pas aussi complète qu'une JVM (java Virtual Machine), et nous aurons à nous passer de certaines fonctionnalités (comme les generics).
Tout ceci n'est pas grave et nous passerons facilement outre ces contraintes.
Un autre point important est que la puissance, ainsi que la mémoire, d'un téléphone portable est très largement inférieure à celle de notre machine utilisée pour le développement. Pour effectuer nos tests, nous utiliserons un émulateur, et nous disposerons donc de toute la puissance de notre machine. Mais une fois déployée, l'application devra être suffisamment légère pour être supportée par la configuration matérielle du téléphone portable.

III. L'application principale

III-A. Le Midlet

Dans une application créée avec Java Micro Edition, chaque application est une sous-classe de la classe MIDlet. Cette classe possède 3 méthodes abstraites : startApp(), pauseApp(), destroyApp(boolean).
Nous allons utiliser cette classe pour récupérer le Display (l'écran), et le stocker. Nous allons par ailleurs en profiter pour coder une méthode qui nous permettra de changer l'élément Displayable (composant graphique pouvant être contenu par un Display).

La classe principale : SpaceInvader
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package com.developpez.java.spaceinvader.app;


import com.developpez.java.spaceinvader.hight.MainForm;
import javax.microedition.lcdui.Display;
import javax.microedition.lcdui.Displayable;
import javax.microedition.midlet.MIDlet;


/**
 * Classe principale
 * @author Alain Defrance
 */
public class SpaceInvader extends MIDlet {
    /**
     * Display représentant l'écran.
     */
    private Display display;

    /**
     * Méthode exécutée au lancement du Midlet
     */
    protected void startApp() {
		// Nous allons coder un peu plus tard la classe MainForm
        show(new MainForm(this));
    }

    /**
     * Méthode exécutée à la mise en pause du Midlet
     */
    protected void pauseApp() {
        // Nous ne faisons rien
    }

    /**
     * Méthode exécutée à la destruction du Midlet
     * @param unconditional
     */
    public void destroyApp(boolean unconditional) {
        // Nous ne faisons rien
    }

    /**
     * Méthode à appeler lorsque l'on veut mettre à jour le composant graphique
     * à afficher
     * @param displayable Elément à afficher
     */
    public void show(Displayable displayable) {
        // On récupère le Display uniquement si on ne l'a pas déjà fait
        if(display == null) {
            display = Display.getDisplay(this);
        }
        // Place le nouvel élément sur l'écran
        display.setCurrent(displayable);
    }

}
				

III-B. Le Contexte de l'application

Qu'est-ce que le contexte de l'application ?
Dans beaucoup d'applications nous avons une notion de contexte, c'est-à-dire l'état de l'application. Ce contexte sera une classe singleton car posséder plusieurs contextes n'a pas de sens dans notre application.
Nous l'utiliserons pour stocker le nombre de vies, et le score. Par ailleurs il devra être capable de générer des entiers aléatoirement entre 0 et x (apparition aléatoire des ennemis, type d'ennemis). Le code reste relativement simple :

Le contexte : GameContext
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package com.developpez.java.spaceinvader.app;


import java.util.Random;


/**
 * Contexte de l'application
 * @author Alain Defrance
 */
public class GameContext {
    public int score = 0;
    public int nbLife = 3;

    /**
     * Permet la génération d'entiers aléatoires.
     */
    private Random rd = new Random();

    /**
     * Unique instance de la classe, typique du singleton
     */
    public static GameContext instance;

    /**
     * Constructeur privé, typique du singleton
     */
    private GameContext() { }

    /**
     * Permet la récupération de l'instance unique, typique du singleton
     * @return Le contexte
     */
    public static GameContext getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new GameContext();
        }
        return instance;
    }

    public int getNbLife() {
        return nbLife;
    }

    public int getScore() {
        return score;
    }

    public Random getRd() {
        return rd;
    }

    /**
     * Incrémente le score
     * @param score
     */
    public void incScore(int score) {
        this.score += score;
    }

    /**
     * Appelé à perte d'une vie
     */
    public void kill() {
        this.nbLife -= 1;
    }
}
				

IV. Création du menu

Nous allons commencer par créer notre menu principal. Ce dernier sera lancé directement au chargement de l'application et permettra de choisir un niveau de difficulté.

IV-A. Formulaire principal

Nous avons donc à gérer deux actions différentes : quitter le jeu et démarrer la partie, ce qui est réalisable par l'utilisation des Command. Ces commandes devront être identifiées afin de pouvoir différencier leurs événements. Nous emploierons des constantes afin de bénéficier de la lisibilité du switch.
Ainsi, nous allons écrire une classe qui étend la classe Form :

Notre menu principal : MainForm
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package com.developpez.java.spaceinvader.hight;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.SpaceInvader;
import javax.microedition.lcdui.Command;
import javax.microedition.lcdui.Form;
import javax.microedition.lcdui.Gauge;
import javax.microedition.lcdui.TextField;


/**
 * Menu principal
 * @author Alain Defrance
 */
public class MainForm extends Form {
    /**
     * Référence vers l'instance du Midlet principal
     */
    private SpaceInvader app;
    
    /**
     * Selection du niveau
     */
    private Gauge level = new Gauge(
            "Difficulté",
            true,
            5,
            3);
    /**
     * Commandes pour sortir du programme
     */
    private Command cmdExit = new Command(
            String.valueOf(CMD_EXIT),
            "Quit",
            Command.EXIT,
            1);

    /**
     * Commande pour démarrer le jeu
     */
    private Command cmdStart = new Command(
            String.valueOf(CMD_START),
            "Start",
            Command.OK,
            1);

    public static final int CMD_EXIT = 0;
    public static final int CMD_START = 1;

    {
        append(level);
        addCommand(cmdExit);
        addCommand(cmdStart);
    }
    
    /**
     * Initialise le formulaire principal
     * @param app Midlet principal
     */
    public MainForm(SpaceInvader app) {
        super("My Space Invader");
        this.app = app;
        // Nous allons coder un peu plus tard la class MainListener
        setCommandListener(new MainListener(this));
    }

    /**
     * Retourne le niveau de difficulté, utilisé plus tard dans l'application
     * @return
     */
    public int getLevel() {
        return level.getValue();
    }

    /**
     * Accesseur retournant le Midlet principal, utilisé plus tard dans
     * l'application
     * @return
     */
    public SpaceInvader getApp() {
        return app;
    }
}
				

IV-B. Le listener de cette fenêtre

Un listener déclenché par des commandes doit implémenter l'interface CommandListener qui possède la méthode commandAction(Command c, Displayable d). L'argument c est la commande qui a déclenché l'appel de la méthode, alors que d est L'élément graphique contenant la commande c.
Voici donc l'écriture du Listener :

Listener du formulaire principal : MainListener
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package com.developpez.java.spaceinvader.hight;


import com.developpez.java.spaceinvader.low.MainCanvas;
import javax.microedition.lcdui.Command;
import javax.microedition.lcdui.CommandListener;
import javax.microedition.lcdui.Displayable;


/**
 * Listener du formulaire principal
 * @author Alain Defrance
 */
public class MainListener implements CommandListener {
    /**
     * Référence vers l'instance de mon formulaire principal
     */
    private MainForm form;

    /**
     * Initialisation de l'instance
     * @param form Formulaire principal
     */
    public MainListener(MainForm form) {
        this.form = form;
    }

    /**
     * Implémentation de la méthode appelée à un événement d'une commande
     * @param c Commande ayant déclenché l'appel
     * @param d Displayable contenant la commande qui a déclenché l'appel
     */
    public void commandAction(Command c, Displayable d) {
        // On traite toutes les commandes
        switch(Integer.parseInt(c.getLabel())) {
            case MainForm.CMD_START:
                // On démarre une partie
                form.getApp().show(new MainCanvas(form.getLevel()+1));
                break;
            case MainForm.CMD_EXIT:
                // On détruit le Midelet
                form.getApp().destroyApp(true);
                form.getApp().notifyDestroyed();
                break;
        }
    }
}
				

Nous avons à présent complètement terminé le menu principal. Nous allons donc pouvoir nous concentrer sur le développement de l'application proprement dite.

V. Gestion des images

Comme dans tous jeux, nous allons devoir charger et afficher des images afin de rendre notre jeu plus esthétique. Pour ce faire, nous allons utiliser une classe ayant la responsabilité de charger en mémoire les images lorsqu'elle en aura besoin (lazy loading), et le cas échéant, en créer une par défaut.
Cette classe n'aura jamais besoin d'être instanciée, et l'ensemble de son interface sera publique. Afin de créer une image nous allons écrire une méthode noImg(int[] rgb, int size) qui construira une image par défaut (un carré d'une certaine couleur). Cette méthode appellera la méthode createColor(int[] rgb, int size) qui construira un tableau contenant les couleurs de chaque pixel de l'image créée (dans notre cas, nous créerons un carré unicolore).
En ce qui concerne le chargement des images, ceci se fera selon l'algorithme suivant :

Fonctionnement du chargement des images
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Si l'image n'est pas encore chargée
	Alors tenter de charger l'image
	Si on ne la trouve pas, alors on crée une image par défaut
			

Nous allons avoir besoin des images suivantes :

  • Image de find
  • Monstre rouge
  • Monstre bleu
  • Balle
  • Vaisseau spatial
  • Explosion

Nous allons donc appliquer notre logique à toutes ces images afin de pouvoir les appeler de n'importe où dans le code sans se soucier de leur chargement.
Notre code est donc celui-ci :

Chargeur de ressources : ApplicationResource
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package com.developpez.java.spaceinvader.app;


import java.io.IOException;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Image;


/**
 * Possède la responsabilité du chargement des images
 * @author Alain Defrance
 */
public class ApplicationResource {
    private static Image imgBg;
    private static Image imgRedMonster;
    private static Image imgBlueMonster;
    private static Image imgBullet;
    private static Image imgShip;
    private static Image imgBoom;

	/**
	 * Constructeur privé car nous ne souhaitons pas rendre cette classe
	 * instanciable
	 */
    private ApplicationResource() {}

    /**
     * Charge l'image de fond
     * @param canvas Canvas utilisé pour le chargement de l'image
     * @return Image de fond
     */
    public static Image getImgBg(Canvas canvas) {
        if(imgBg == null) {
            try {
                imgBg = Image.createImage(canvas.getClass()
                        .getResourceAsStream("/res/img/bg.jpg"));
            } catch (IOException ex) {
                // Par défaut un carré de 295*295 pixels de couleur noire
                imgBg = noImg(new int[] {0, 0, 0}, 295);
            }
        }
        return imgBg;
    }

    /**
     * Charge l'image de l'explosion
     * @param canvas Canvas utilisé pour le chargement de l'image
     * @return Image de l'explosion
     */
    public static Image getImgBoom(Canvas canvas) {
        if(imgBoom == null) {
            try {
                imgBoom = Image.createImage(canvas.getClass()
                        .getResourceAsStream("/res/img/boom.gif"));
            } catch (IOException ex) {
                // Par défaut un carré de 20*20 pixels de couleur blanche
                imgBoom = noImg(new int[] {255, 255, 255}, 20);
            }
        }
        return imgBoom;
    }

    /**
     * Charge l'image d'une balle
     * @param canvas Canvas utilisé pour le chargement de l'image
     * @return Image d'une balle
     */
    public static Image getImgBullet(Canvas canvas) {
        if(imgBullet == null) {
            try {
                imgBullet = Image.createImage(canvas.getClass()
                        .getResourceAsStream("/res/img/bullet.gif"));
            } catch (IOException ex) {
                // Par défaut un carré de 5*5 pixels de couleur jaune
                imgBullet = noImg(new int[] {255, 255, 51}, 5);
            }
        }
        return imgBullet;
    }

    /**
     * Charge l'image d'un monstre rouge
     * @param canvas Canvas utilisé pour le chargement de l'image
     * @return Image d'un monstre rouge
     */
    public static Image getImgRedMonster(Canvas canvas) {
        if(imgRedMonster == null) {
            try {
                imgRedMonster = Image.createImage(canvas.getClass()
                        .getResourceAsStream("/res/img/redMonster.gif"));
            } catch (IOException ex) {
                // Par défaut un carré de 10*10 pixels de couleur rouge
                imgRedMonster = noImg(new int[] {255, 0, 0}, 10);
            }
        }
        return imgRedMonster;
    }

    /**
     * Charge l'image d'un monstre bleu
     * @param canvas Canvas utilisé pour le chargement de l'image
     * @return Image d'un monstre bleu
     */
    public static Image getImgBlueMonster(Canvas canvas) {
        if(imgBlueMonster == null) {
            try {
                imgBlueMonster = Image.createImage(canvas.getClass()
                        .getResourceAsStream("/res/img/blueMonster.gif"));
            } catch (IOException ex) {
                // Par défaut un carré de 10*10 pixels de couleur bleu
                imgBlueMonster = noImg(new int[] {0, 0, 255}, 10);
            }
        }
        return imgBlueMonster;
    }

    /**
     * Charge l'image du vaisseau du joueur
     * @param canvas Canvas utilisé pour le chargement de l'image
     * @return Image du vaisseau du joueur
     */
    public static Image getImgShip(Canvas canvas) {
        if(imgShip == null) {
            try {
                imgShip = Image.createImage(canvas.getClass()
                        .getResourceAsStream("/res/img/shipa.gif"));
            } catch (IOException ex) {
                // Par défaut un carré de 10*10 pixels de couleur verte
                imgShip = noImg(new int[] {0, 255, 0}, 10);
            }
        }
        return imgShip;
    }

    /**
     * Permet de créer une image quand le chargement s'avère impossible
     * (probablement  à l'abscence de l'image)
     * @param rgb Tableau d'entiers de taille 3 contenant respectivement les taux
     * des couleurs rouge, vert, et bleu compris entre 0 et 255
     * @param size Taille du carré
     * @return Image créee
     */
    private static Image noImg(int[] rgb, int size) {
        return Image.createRGBImage(createColor(rgb, size), size, size, false);
    }

    /**
     * Permet de générer le tableau contenant les taux des couleurs pour tous
     * les pixels
     * @param rgb Tableau d'entiers de taille 3 contenant respectivement les taux
     * des couleurs rouge, vert, et bleu compris entre 0 et 255
     * @param size Taille du carré
     * @return Tableau des taux de couleurs pour chaques pixels
     */
    private static int[] createColor(int[] rgb, int size) {
        int[] r = new int[size*size];
        int c;
        c = 1 << 24; // Alpha
        c += rgb[0] << 16; // Rouge
        c += rgb[1] << 8; // Vert
        c += rgb[2]; // Bleu
        for(int i = 0; i < r.length; ++i) {
            r[i] = c;
        }
        return r;
    }
}
			

VI. Nos beans

Afin de pouvoir manipuler nos éléments plus facilement, nous allons utiliser des beans. Chaque bean représente un objet graphique sur notre futur canvas. Les beans que nous devons écrire sont donc les suivants :

  • Monstre bleu
  • Monstre rouge
  • Explosion
  • Balle
  • Vaisseau spatial

Afin de pouvoir adopter un comportement plus générique, nous utiliseront une classe abstraite Monster qui permettra de traiter tous les types de monstre de la même façon.

VI-A. Les monstres

Nous allons écrire nos beans représentant les monstres. Afin de ne pas perdre de temps inutilement dans les explications nous allons utiliser une variété réduite de monstres (uniquement deux), mais nous pourrions en créer beaucoup plus.
Comme expliqué précédemment, nous allons écrire une classe abstraite Monster qui proposera une signature et certaines implémentations génériques pour tous nos monstres :

Un monstre générique : Monster
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package com.developpez.java.spaceinvader.bean;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.GameContext;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Image;


/**
 * Signature d'un monstre
 * @author Alain Defrance
 */
public abstract class Monster {
    /**
     * Position en abscisse
     */
    private int x;
    
    /**
     * Position en ordonnée
     */
    private int y;

    /**
     * Canvas sur lequel le monstre sera affiché
     */
    private Canvas canvas;

    /**
     * Initialisation du monstre
     * @param canvas Canvas sur lequel le monstre sera affiché
     */
    public Monster(Canvas canvas) {
        this.canvas = canvas;
        // Initialise la position horizontale du monstre aléatoirement
        x = GameContext.getInstance().getRd().nextInt(210);
        y = 0;
    }

    /**
     * Déplace le monstre vers le bas
     */
    public void move() {
        y += getSpeed();
    }

    /**
     * @return Position en abscisse
     */
    public int getX() {
        return x;
    }

    /**
     * @return Position en ordonnée
     */
    public int getY() {
        return y;
    }

    /**
     * @return Canvas sur lequel afficher le monstre
     */
    public Canvas getCanvas() {
        return canvas;
    }

    /**
     * @return Vitesse du monstre
     */
    public abstract int getSpeed();

    /**
     * @return Image du monstre
     */
    public abstract Image getImage();

    /**
     * @return Score apporté par mort du monstre
     */
    public abstract int getScore();
}
				

Il ne nous reste plus qu'à créer une classe par monstre (bleu et rouge) afin de préciser les caractéristiques spécifiques (vitesse, image, et score). Ces classes étendent la classe abstraite Monster.
Voici donc à quoi ressemble le code des monstres :

Un monstre bleu : BlueMonster
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package com.developpez.java.spaceinvader.bean;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.ApplicationResource;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Image;


/**
 * Un monstre bleu
 * @author Alain Defrance
 */
public class BlueMonster extends Monster {

    /**
     * Initialisation du monstre
     * @param canvas Canvas sur lequel le monstre sera affiché
     */
    public BlueMonster(Canvas canvas) {
        super(canvas);
    }

    /**
     * @return Vitesse spécifique aux monstres bleus
     */
    public int getSpeed() {
        return 8;
    }

    /**
     * @return Image spécifique aux monstres bleus
     */
    public Image getImage() {
        return ApplicationResource.getImgBlueMonster(getCanvas());
    }

    /**
     * @return Score spécifique aux monstres bleus
     */
    public int getScore() {
        return 50;
    }
}
				

On ne détaillera pas l'implémentation du monstre rouge, elle est très similaire à celle du monstre bleu et ne mérite pas d'attention particulière. Dans ma source j'ai appliqué les caractéristiques suivantes à mon monstre rouge : Vitesse 5, Score 10.

VI-B. L'explosion

Lorsqu'une balle atteint un monstre, nous allons le faire exploser. Et cette explosion est un simple bean, avec sa propre position et sa propre image.
Le code à écrire est tout ce qui est de plus simple :

Une explosion : Boom
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package com.developpez.java.spaceinvader.bean;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.ApplicationResource;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Image;


/**
 * Explosion
 * @author Alain Defrance
 */
public class Boom {
    /**
     * Position en abscisse
     */
    private int x;

    /**
     * Position en ordonnée
     */
    private int y;

    /**
     * Canvas sur lequel l'explosion sera affiché
     */
    private Canvas canvas;

    public Boom(Canvas canvas, int x, int y) {
        this.canvas = canvas;
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    /**
     * @return Position en abscisse
     */
    public int getX() {
        return x;
    }

    /**
     * @return Position en ordonnée
     */
    public int getY() {
        return y;
    }

    /**
     * @return Image de l'explosion
     */
    public Image getImage() {
        return ApplicationResource.getImgBoom(canvas);
    }
}
				

VI-C. Les balles

Comme tous vaisseaux spatiaux de combat, notre vaisseau devra pouvoir tirer des balles (ou plutôt des rockets, mais peu importe). Il va donc bien falloir représenter ces balles à l'écran. Notre bean Bullet possèdera donc une position, une image, et devra pouvoir se déplacer.
Une particularité de ce bean est qu'il devra savoir s'il entre en contact avec un monstre ou pas. Ceci peut paraître difficile à première vue, mais il n'en est rien.
Afin de prendre du recul, analysons un peu mieux ce que nous devrons gérer. Notre application va afficher un certain nombre de monstres à l'écran, notre vaisseau, et un certain nombre de balles. Si nous souhaitons savoir si une balle entre en contact avec un monstre, cette dernière devra connaître l'ensemble des montres présents à l'écran. Nous allons donc créer une méthode isExplosed retournant un boolean et recevant les monstres à l'écran. Nous parcourrons ces monstres, et si la balle est en contact avec au moins un monstre, alors on renverra true.
Voici le code :

Une balle : Bullet
Sélectionnez

package com.developpez.java.spaceinvader.bean;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.ApplicationResource;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.GameContext;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Image;


/**
 * Balle du vaisseau spatial
 * @author Alain Defrance
 */
public class Bullet {
    /**
     * Position en abscice
     */
    private int x;

    /**
     * Position en ordonnée
     */
    private int y;

    /**
     * Canvas sur lequel la balle sera affichée
     */
    private Canvas canvas;

    public Bullet(Canvas canvas, int x, int y) {
        this.canvas = canvas;
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    /**
     * @return Position en abscisse
     */
    public int getX() {
        return x;
    }

    /**
     * @return Position en ordonnée
     */
    public int getY() {
        return y;
    }

    /**
     * Déplace la balle
     */
    public void move() {
        y -= 10;
    }

    /**
     * Parcourt tous les monstres et détecte si la balle est en contact avec un
     * monstre
     * @param monsters Monstres présents à l'écran
     * @return True si la balle est en contact avec un monstre, sinon False
     */
    public boolean isExplosed(Vector monsters) {
        Enumeration e = monsters.elements();
        while(e.hasMoreElements()) {
            Object o = e.nextElement();
            if(o instanceof Monster) {
                Monster monster = (Monster) o;
                if(
                        getX() > monster.getX()-11
                        &&
                        getX() < monster.getX()+11
                        &&
                        getY() < monster.getY()+20
                        ) {
                    // Si la balle entre en contact avec un monstre, elle le
                    // supprime et augmente le score avec la valeur du monstre
                    monsters.removeElement(monster);
                    GameContext.getInstance().incScore(monster.getScore());
                    return true;
                } else {
                    return false;
                }
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * @return Image de la balle
     */
    public Image getImage() {
        return ApplicationResource.getImgBullet(canvas);
    }
}
				

Ici nous utilisons des Vector, mais pourquoi ?
Il est vrai que les Vector ne sont quasiment plus utilisés, et il aurait été plus judicieux d'utiliser des List<Monster>. Cependant, JME ne fournit pas de generics, nous sommes donc contraints d'utiliser des Vector pour nos collections.

VI-D. Le vaisseau spatial

Il ne nous reste plus qu'à écrire le bean représentant notre vaisseau spatial. Ce dernier ne possède rien de particulier, il possède une position et peut se déplacer vers la gauche et vers la droite.
Voici le code assez classique :

Une balle : Bullet
Sélectionnez

package com.developpez.java.spaceinvader.bean;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.ApplicationResource;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Image;


/**
 * Vaisseau spatial
 * @author Alain Defrance
 */
public class Ship {
    /**
     * Position en abscisse
     */
    private int x;

    /**
     * Position en ordonnées
     */
    private int y;

    /**
     * Canvas sur lequel le vaisseau sera affichée
     */
    private Canvas canvas;

    public Ship(Canvas canvas, int x, int y) {
        this.canvas = canvas;
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    /**
     * @return Position en abscisse
     */
    public int getX() {
        return x;
    }
    
    /**
     * @return Position en ordonnée
     */
    public int getY() {
        return y;
    }

    /**
     * Déplacement du vaisseau vers la gauche
     * @param step Vitesse de déplacement
     */
    public void moveLeft(int step) {
        this.x -= step;
    }

    /**
     * Déplacement de vaisseau vers la droite
     * @param step Vitesse de déplacement
     */
    public void moveRight(int step) {
        this.x += step;
    }

    /**
     * @return Image du vaisseau
     */
    public Image getImage() {
        return ApplicationResource.getImgShip(canvas);
    }
}
				

Nos beans sont enfin terminés, il nous reste le plus intéressant à faire : l'assemblage et les déplacements. Maintenant que nos structures de données sont faites, il sera très simple de boucler l'application.

VII. Les timers

Afin de donner du dynamisme au jeu, nous allons utiliser deux TimerTask :

  • Un premier gérant l'apparition des monstres
  • Un second gérant les déplacements des éléments comme les monstres et les balles

VII-A. Apparition des monstres

Rien de compliqué ici, nous allons simplement ajouter un monstre de type aléatoire (rouge ou bleu) dans un Vector passé en paramètre.
Ceci donne :

Apparition des monstres : MonsterAppearTask
Sélectionnez

package com.developpez.java.spaceinvader.app;


import com.developpez.java.spaceinvader.bean.BlueMonster;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.RedMonster;
import java.util.TimerTask;
import java.util.Vector;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;


/**
 * Apparition des monstres
 * @author Alain Defrance
 */
public class MonsterAppearTask extends TimerTask {
    private Vector monsters;
    private Canvas canvas;

    /**
     * Initialisation du TimerTask
     * @param monsters Vector de monstres dans lequel on va empiler les
     * monstres
     * @param canvas Canvas sur lequel on va afficher les monstres par la suite
     */
    public MonsterAppearTask(Vector monsters, Canvas canvas) {
        this.canvas = canvas;
        this.monsters = monsters;
    }

    public void run() {
        // Génération aléatoire entre deux types de monstres afin d'avoir
        // plusieurs variétés de monstres
        switch(GameContext.getInstance().getRd().nextInt(2)) {
            case 0:
                monsters.addElement(new BlueMonster(canvas));
                break;
            case 1:
                monsters.addElement(new RedMonster(canvas));
                break;
        }
    }
}
				

VII-B. Déplacement des éléments (monstres et balles)

Bonne nouvelle, ce TimerTask n'est pas plus compliqué que le premier. Nous allons simplement récupérer deux Vector, un contenant les balles, et un autre les monstres. Nous allons simplement parcourir ces deux Vector au travers d'Enumeration, et appeler leurs méthodes de déplacement. Simple particularité pour les balles, il faudra vérifier qu'elles n'entrent pas en contact avec un monstre.
Le code est le suivant :

Gestion des déplacements : MoveTask
Sélectionnez

package com.developpez.java.spaceinvader.app;


import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Boom;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Bullet;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Monster;
import com.developpez.java.spaceinvader.low.MainCanvas;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TimerTask;
import java.util.Vector;


/**
 * Gestion des déplacements
 * @author Alain Defrance
 */
public class MoveTask extends TimerTask {
    private Vector monsters;
    private Vector bullets;
    private Vector booms;
    private MainCanvas canvas;

    public MoveTask(MainCanvas canvas, Vector monsters, Vector bullets, Vector booms) {
        this.canvas = canvas;
        this.monsters = monsters;
        this.bullets = bullets;
        this.booms = booms;
    }
    
    public void run() {
        // On parcourt les balles
        Enumeration eBullets = bullets.elements();
        while(eBullets.hasMoreElements()) {
            Bullet bullet = (Bullet) eBullets.nextElement();
            // On les fait avancer
            bullet.move();
            // Si elles sortent de l'écran alors on les supprime
            if(bullet.getY() < 0) {
                bullets.removeElement(bullet);
            // Si elles entrent en contact avec un monstre, on crée une explosion
            // et on les supprime
            } else if(bullet.isExplosed(monsters)) {
                bullets.removeElement(bullet);
                booms.addElement(new Boom(canvas, bullet.getX(), bullet.getY()));
            }
        }

        // On parcourt les monstres
        Enumeration eMonsters = monsters.elements();
        while(eMonsters.hasMoreElements()) {
            Monster monster = (Monster) eMonsters.nextElement();
            monster.move();
            // Si ils sortent de l'écran alors le joueur perd une vie, et on
            // supprime le monstre
            if(monster.getY() > 290) {
                GameContext.getInstance().kill();
                monsters.removeElement(monster);
            }
        }

        /**
         * On demande au garbage collector de passer pour liberer la mémoire
         * prise par les balles et monstres détruits
         */
        System.gc();

        /**
         * On rafraîchit l'affichage
         */
        canvas.repaint();
    }
}
				

VIII. Assemblage

Nous voilà sur la dernière ligne droite : l'assemblage. Il ne reste plus qu'a afficher les éléments, et lier la pression de certaines touches aux actions de tir et de déplacement.

VIII-A. Dessiner sur l'écran : le Canvas

Nous allons créer un Canvas qui nous permettra d'afficher les élements graphiquement. Il va nous falloir à présent parcourir toutes nos données pour afficher les différentes images à leur position respective sur l'écran.
Les éléments à traiter sont les suivants :

  • L'image de fond
  • Notre vaisseau
  • Nos balles
  • Les monstres
  • Une bande en haut pour afficher le score et le nombre de vies
  • Le score
  • Le nombre de vies
  • Les explosions

Rappelons brièvement le fonctionnement d'un Canvas :
Un Canvas possède une méthode paint(Graphics) qui est appelée à chaque fois que l'on appelle la méthode repaint(). Elle permet de décrire ce qu'on doit dessiner à l'écran. C'est donc dans cette méthode que nous allons pouvoir dessiner à l'écran.
Pour ce faire, nous allons utiliser l'instance de Graphics passée en argument de la méthode paint(Graphics). Graphics possède un certain nombre de méthodes permettant de dessiner toutes sortes de choses à l'écran (cercles, rectangles, image, texte). Nous allons donc, pour chaque élément à afficher, récupérer son Image, et la dessiner à l'écran à la position correspondante.
Il ne faudra pas non plus oublier de lancer les Timer sur les deux TimersTask (déplacements et apparitions de monstres).
Ca se complique donc un tout petit peu, mais rien d'insurmontable :

Affichage des éléments : MainCanvas
Sélectionnez

package com.developpez.java.spaceinvader.low;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.ApplicationResource;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.GameContext;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.MonsterAppearTask;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.MoveTask;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Boom;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Bullet;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Monster;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Ship;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Timer;
import java.util.Vector;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Graphics;


/**
 * Gestion de l'affichage
 * @author Alain Defrance
 */
public class MainCanvas extends Canvas {
    private Ship ship;
    private Vector monsters = new Vector();
    private Vector bullets = new Vector();
    private Vector booms = new Vector();
    private Enumeration e;
    private Timer timerMove = new Timer();
    private Timer timerAppear = new Timer();

    private int level;
    private boolean controlsEnabled = true;

    /**
     * A la construction on lance les timers
     * @param level
     */
    public MainCanvas(int level) {
        this.level = level;
        timerMove.schedule(new MoveTask(this, monsters, bullets, booms), 0, 100);
        timerAppear.schedule(new MonsterAppearTask(monsters, this), 0, 3000-level*450);
    }

    protected void paint(Graphics g) {
        // Création du vaisseau spatial
        checkInit(g);

        // Background
        g.drawImage(ApplicationResource.getImgBg(this), 0, 0, Graphics.LEFT | Graphics.TOP);

        // Vaisseau spatial
        g.setColor(255, 255, 255);
        g.drawImage(ship.getImage(), ship.getX(), ship.getY(), Graphics.HCENTER | Graphics.TOP);

        // Parcours des balles pour les afficher
        e = bullets.elements();
        while(e.hasMoreElements()) {
            Bullet bullet = (Bullet) e.nextElement();
            g.drawImage(bullet.getImage(), bullet.getX(), bullet.getY(), Graphics.HCENTER | Graphics.BOTTOM);
        }

        // Parcours des monstres pour les afficher
        e = monsters.elements();
        while(e.hasMoreElements()) {
            Monster monster = (Monster) e.nextElement();
            g.drawImage(monster.getImage(), monster.getX(), monster.getY(), Graphics.HCENTER | Graphics.VCENTER);
        }

        // Bande pour le score et les vies
        g.setColor(0, 0, 0);
        g.fillRect(0, 0, g.getClipWidth(), 20);

        // Score
        g.setColor(200, 200, 200);
        g.drawString("Score : " + GameContext.getInstance().getScore(), 0, 0, Graphics.TOP | Graphics.LEFT);

        // Lorsque l'on a plus de vies on stoppe les timers, et on désactive les controles
        if(GameContext.getInstance().getNbLife() < 0) {
            controlsEnabled = false;
            timerAppear.cancel();
            timerMove.cancel();
            g.drawString("Game Over", g.getClipWidth(), 0, Graphics.TOP | Graphics.RIGHT);
        } else {
            // Sinon on affiche le nombre de vies
            g.drawString("Lives : " + GameContext.getInstance().getNbLife(), g.getClipWidth(), 0, Graphics.TOP | Graphics.RIGHT);
        }

        // On parcourt les explosions pour les afficher, puis on les supprime
        // afin qu'elles ne persistent pas dans le temps.
        e = booms.elements();
        while(e.hasMoreElements()) {
            Boom boom = (Boom) e.nextElement();
            g.drawImage(boom.getImage(), boom.getX(), boom.getY(), Graphics.HCENTER | Graphics.VCENTER);
            booms.removeElement(boom);
        }
    }

    private void checkInit(Graphics g) {
        if(ship == null) {
            ship = new Ship(this, g.getClipWidth()/2, g.getClipHeight()-30);
        }
    }
	
	// ...
	// Gestion des événements vus juste après
	// ...

}
				

VIII-B. Interaction avec le joueur : la pression des touches

La gestion des événements sur un Canvas est un peu particulière puisque, contrairement aux commandes, elle n'utilise pas de listener. Il nous suffit de surcharger certaines méthodes afin définir du code à exécuter sur tel ou tel événement.
Nous utiliserons deux événements : keyPressed (appui sur une touche), et keyRepeted (maintien d'une touche appuyée). Afin d'éviter d'implémenter deux fois la même chose, nous délégueront l'appel à keyPressed dans keyRepeted.
Voici le code manquant à MainCanvas :

Affichage des éléments : MainCanvas
Sélectionnez

package com.developpez.java.spaceinvader.low;


import com.developpez.java.spaceinvader.app.ApplicationResource;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.GameContext;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.MonsterAppearTask;
import com.developpez.java.spaceinvader.app.MoveTask;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Boom;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Bullet;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Monster;
import com.developpez.java.spaceinvader.bean.Ship;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Timer;
import java.util.Vector;
import javax.microedition.lcdui.Canvas;
import javax.microedition.lcdui.Graphics;


/**
 * Gestion de l'affichage
 * @author Alain Defrance
 */
public class MainCanvas extends Canvas {
    
    //...
    // Code précédemment décrit gérant l'affichage des différents éléments.
    //...

    protected void keyPressed(int keyCode) {
        if(controlsEnabled) {
            switch(keyCode) {
                // A la pression de la touche 4 on se déplace de 10 pixels vers
                // la gauche
                case KEY_NUM4:
                    ship.moveLeft(10);
                    break;
                // A la pression de la touche 6 on se déplace de 10 pixels vers
                // la droite
                case KEY_NUM6:
                    ship.moveRight(10);
                    break;
                // A la pression de la touche 5, on ajoute une balle dans le
                // Vector à la position actuelle du vaisseau spatial
                case KEY_NUM5:
                    bullets.addElement(new Bullet(this, ship.getX(), ship.getY()));
                    break;
            }
            repaint();
        }
    }

    // Lorsque l'on maintien la touche appuyée, on fait la même chose
    protected void keyRepeated(int keyCode) {
        keyPressed(keyCode);
    }

}
				

Félicitations, le jeu est terminé ! Vous pouvez imaginer toutes sortes d'améliorations afin de le rendre plus complet et plus intéressant :)

IX. Javadoc, sources, et captures d'écrans

Le menu Le jeu avec les images Le jeu sans les images

X. Conclusion

S'il n'était pas forcément évident de développer ce petit jeu au début, il s'est avéré qu'avec une organisation suffisamment efficace du code, il fut plutôt facile de réaliser cette application proprement.
Nous aurions tout-à-fait pu améliorer et rendre plus complet le programme, mais il ne s'agit que d'un exemple et le but n'était pas d'écrire un jeu diffusable, même s'il faudrait très peu de temps pour rendre ce jeu suffisamment complet.
Comme dans tout autre projet, le plus dur n'est pas le développement, mais la conception. On ne peut pas dire que la conception de ce projet soit un véritable casse-tête compte tenu du peu de choses à prendre en compte, mais il suffisait simplement de le prendre par le bon bout.

XI. Remerciements

Merci à ced, pour sa relecture.

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